【本学研究者情報】

〇多元物質科学研究所　准教授　鎌形清人
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

• DNA上で動くようにDNA結合タンパク質を改変する方法を提案
• ゲノム編集タンパク質Cas9を改変し、DNA上で動かすことに成功

【概要】

ゲノム編集とは、特殊なDNA結合タンパク質を用いて、遺伝情報を含むDNAを自在に書き換える技術です。将来的に遺伝子治療での使用が期待されていますが、既存のゲノム編集タンパク質Cas9には、編集時間がかかる、標的ではないDNA配列を誤って編集するなどの問題があります。

東北大学多元物質科学研究所の鎌形清人准教授らの研究グループは、Cas9がp53などのDNA結合タンパク質とは異なり、DNA上を滑るように移動できないことに着目しました。もし、Cas9がDNA上を移動できれば、標的DNAを素早く見つけ出すことができ、迅速な標的DNAの編集が可能となります。また、標的以外のDNAに結合している時に、Cas9はそのDNA配列を誤編集してしまいますが、DNA上を素早く移動できれば、誤編集を抑えられます。以上のことを踏まえて、本研究では、Cas9をDNA上で動くように改変する方法を2つ考案しました。これらの方法を用いてCas9を改変したところ、Cas9をDNA上で移動できるようにすることに成功しました。今後、改変したCas9が遺伝子治療などのゲノム編集で使用されることが期待されます。

本研究成果は、2021年7月8日に英国科学誌Scientific Reports（オンライン版）に掲載されました。また、本研究は、科学研究費助成事業の支援を受けて、実施されました。

図. A）Cas9にNhp6Aのスラディング促進部位（赤）を移植。Cas9は、REC1（薄ピンク） 、REC2（薄緑） 、REC3（灰）、RuvC（薄青）、HNH (薄紫)、 PI （薄赤）ドメインから構成される。B）改変Cas9のスライディング促進メカニズム。スライディング促進部位がDNAと結合し、Cas9を回転させ、Cas9とDNA間の結合が弱まり、Cas9のスライディングが促進する。原著論文の図より転載しました。

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学多元物質科学研究所
准教授　鎌形 清人（かまがた　きよと）
電話： 022-217-5843
E-mail：kiyoto.kamagata.e8*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（報道に関すること）
東北大学多元物質科学研究所　広報情報室
電話： 022-217-5198
E-mail：press.tagen*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）